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WoItniMmmesi-ier für Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten mit lotrechter Achse des
Messgliedes.
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allgemeinen sehr hohen Umlaufzahl des Messgliedes werden die Spurlager stark beansprucht und iiben infolge des hiebei entstehenden hohen Lagerdruckes insbesondere in dem unteren Spurlager einen ungünstigen Einfluss auf die Empfindlichkeit des Messgliedes aus. Eine Schmierung der Lagerstelle ist aus konstruktiven und betriebstechnischen Gründen nicht angebracht.
Bei stärkerer Neigung der Flügel des Messgliedes zur Horizontalebene lässt sich zwar eine gewisse Entlastung des Spurlagers erreichen, steigert aber dadurch die Drehzahl derart, dass die Abnutzung der übrigen Lagerteile die zulässigen Grenzen überschreitet. Die Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Flügelradmesser mit axial beaufschlagter Welle, also sogenannte Woltmannmesser, die vor allem bei Verwendung schwerer Materialien, wie Kupfer od. dgl. eine hohe Belastung im Spurlager bewirken.
Gemäss der Erfindung wird eine Entlastung des Spurlagers in vollkommenster Weise dadurch erreicht, dass das Messglied axial verschiebbar gelagert ist, so dass beim Durchströmen des zu messenden Mittels durch die Messkammer je nach der durchströmenden Menge das Messglied mehr oder weniger gehoben wird und somit eine Entlastung des Spurlagers eintritt, wobei seine Höhenlage gleichzeitig ein Mass für die durchströmende Menge ist. Um diese axiale Verschiebung mit Sicherheit zu erreichen, ist mit dem Messglied bzw. dessen Achse eine in der Strömungsrichtung hinter dem Messglied liegende Platte verbunden, die nach Aufhören der Strömung den Durehlasskanal verschliesst.
Im weiteren Verfolg der Erfindung wird die senkrechte Bewegung des Messgliedes dadurch begrenzt, dass nach einem bestimmten Hube die mit dem Messglied verbundene Platte beispielsweise in eine Vertiefung oder Aussparung der Gehäusewand eintritt, wobei dann nur noch ein kleiner Teilbetrag des Strömungsdruekes auf die Platte zur Einwirkung gelangt.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele für einen Woltmannmesser dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teil des Woltmannmessergehäuses mit dem Messglied und der mit diesem verbundene Platte, die bei bestimmter Höhenlage in eine Aussparung der Gehäusewand eintritt und Fig. 2 einen Woltmannmesser mit darüber angedeutetem Zeigerwerk und Zählwerk, wobei die Platte während eines Teiles ihrer senkrechten Bewegung von einem Durchlasskanal mit düsenähnlieher Gestalt umgeben ist ; nach Fig. 3 üben hohe Geschwindigkeiten und daher kleine statische Drucke unter dem Messglied auf dieses nach unten gerichtete Kräfte aus, welche ein weiteres Anheben des Messgliedes verhindern.
Das Gehäuse a eines Woltmannmessers weist einen Einlaufkanal b und einen Ausflusskanal c für das zu messende Mittel auf. In der dazwischen liegenden Messkammer d ist das Messglied e angeordnet, dessen Achse l'in den Lagern g und h des Gehäuses a gelagert bzw. geführt ist.
Nach Fig. 1 ist auf der Achse l'oberhalb des Messgliedes e eine Scheibe i starr befestigt, dir sil'l1 in der Nullstellung des Messgerätes mit ihrem abgeschrägten Rand auf einen kegeligen Sitz k des Ge-
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zur Aufnahme der Scheibe i bei einem bestimmten Strömungszustand des den Messer durchfliessenden Mittels angeordnet.
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im Längsschnitt einen kurvenförmigen Verlauf auf. Ausserdem ist gezeigt, wie die Achse 'sich mit einer Scheibe n gegen den Zeiger o für die Anzeige der Augenblickswerte legt und über ein Räderwerk p mit einem Zählwerk q für die Ermittlung der gesamten Durchflussmenge des zu messenden Mittels in Verbindung steht.
Nach Fig. 3 weist unter Fortlassung der Platte i ein Teil des Messg1iedes e und der Messkammer- wand l'eine besondere Formgebung auf, um den Unterschied zwischen dem statischen Druck vor und hinter dem Rad e oder einem mit diesem verbundenen Körper zur Begrenzung der Auftriebsbewegung zu benutzen. Zu diesem Zweck ist am Messglied am unteren wie am oberen Ende z. B. je ein halbkugelförmiger Ansatz s vorgesehen, während die gegenüberliegenden Teile t des Gehäuses am Ein-und Ausgang der Kammer d im Längsschnitt entsprechend bogenförmig ausgebildet sind. Dabei kann auch dem ganzen Flügelrad e und der dieses umgebenden Messkammerwand l'eine kurvenförmige Gestalt gegeben werden.
Fliesst keine Flüssigkeit oder kein Gas durch den Messer, so befindet sich das Messglied e in der
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wand p aufliegt, während nach Fig. 3 in dieser Stellung das Messglied e sich auf der Gehäusewand abstützt. Je nach der den Messer durchströmenden Flüssigkeits-oder Gasmenge wird bei den Messern nach Fig. 1 und 2 die Platte i mit der Achse f und dem Messglied e mehr oder weniger angehoben, bis sie bei einer gewissen Strömung in die Vertiefung I des Gehäuses a gelangt. Hier hört die Aufwärtsbewegung des Messgliedes e auf, da in diesem Falle die Scheibe i aus dem eigentlichen Durchströmkanal herausgehoben ist.
Die durch die Strömung erzeugte Drehbewegung des Flügelrades e wird über die Achse 'und das Räderwerk t auf das Zählwerk q und die senkrechte Bewegung über die Scheibe n auf das Zeigerwerk o übertragen. Der Zeiger o kann auch mit einer Schreibvorrichtung verbunden oder durch diese ersetzt werden.
Bei dem Messer nach Fig. 3 wird das Messglied e mit zunehmender Durchflussmenge so weit angehoben, bis durch den Unterschied zwischen den statischen Drücken vor und hinter dem Messglied bzw. vor und hinter den halbkugelförmigen Teilen s eine Begrenzung der Aufwärtsbewegung entsteht. Auch hier wird die Drehbewegung und die senkrechte Bewegung des Flügelrades auf ein Zählwerk bzw. ein Zeiger-oder Sehreibwerk übertragen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Woltmannmesser für Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten mit lotrechter Achse des Messgliedes, dadurch gekennzeichnet, dass das Messglied axial verschiebbar gelagert ist, so dass beim Durchströmen des zu messenden Mittels durch die Messkammer je nach der durchströmenden Menge das Messglied mehr oder weniger gehoben wird und somit eine Anbringung von Spurlagern sich erübrigt, wobei gleichzeitig die Höhenlage des Messgliedes ein Mass für die durchströmende Menge ist.
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WoItniMmmesi-ier for gases, vapors or liquids with a vertical axis of the
Measuring element.
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Generally very high number of revolutions of the measuring element, the thrust bearings are heavily stressed and due to the resulting high bearing pressure, especially in the lower thrust bearing, there is an unfavorable influence on the sensitivity of the measuring element. Lubrication of the bearing point is not appropriate for structural and operational reasons.
With a greater inclination of the wings of the measuring element to the horizontal plane, a certain relief of the thrust bearing can be achieved, but this increases the speed in such a way that the wear of the other bearing parts exceeds the permissible limits. The invention extends in particular to impeller knives with an axially loaded shaft, so so-called Woltmann knives, which cause high loads in the thrust bearing especially when heavy materials such as copper or the like are used.
According to the invention, a relief of the thrust bearing is achieved in the most perfect way that the measuring element is axially displaceable so that when the medium to be measured flows through the measuring chamber, depending on the amount flowing through, the measuring element is lifted more or less and thus a relief of the Thrust bearing occurs, its altitude is also a measure of the amount flowing through. In order to achieve this axial displacement with certainty, a plate located behind the measuring element in the direction of flow is connected to the measuring element or its axis, which plate closes the throughflow channel after the flow has stopped.
In the further pursuit of the invention, the vertical movement of the measuring element is limited by the fact that after a certain stroke the plate connected to the measuring element enters, for example, a recess or recess in the housing wall, with only a small portion of the flow pressure then being applied to the plate .
Some exemplary embodiments for a Woltmann knife are shown in the drawing. 1 shows a part of the Woltmann knife housing with the measuring element and the plate connected to it, which enters a recess in the housing wall at a certain height, and FIG. 2 shows a Woltmann knife with a pointer mechanism and counter indicated above, the plate during part of its vertical Movement is surrounded by a passage channel with a nozzle-like shape; According to FIG. 3, high speeds and therefore small static pressures under the measuring element exert downwardly directed forces on it, which prevent the measuring element from being raised any further.
The housing a of a Woltmann knife has an inlet channel b and an outflow channel c for the agent to be measured. The measuring element e is arranged in the intermediate measuring chamber d, the axis 1 'of which is mounted or guided in the bearings g and h of the housing a.
According to Fig. 1, a disk i is rigidly fastened on the axis l'above the measuring element e, the sil'l1 in the zero position of the measuring device with its beveled edge on a conical seat k of the device
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arranged for receiving the disk i when the medium flowing through the knife is in a certain flow condition.
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a curved course in longitudinal section. It is also shown how the axis' is positioned with a disk n against the pointer o to display the instantaneous values and is connected via a gear train p to a counter q for determining the total flow rate of the medium to be measured.
According to FIG. 3, with the omission of the plate i, a part of the measuring element e and the measuring chamber wall l 'have a special shape in order to distinguish between the static pressure in front of and behind the wheel e or a body connected to it to limit the buoyancy movement to use. For this purpose, on the measuring element at the lower and upper end z. B. in each case a hemispherical extension s is provided, while the opposite parts t of the housing at the inlet and outlet of the chamber d are designed in a correspondingly arcuate shape in longitudinal section. The entire impeller e and the measuring chamber wall l 'surrounding it can also be given a curved shape.
If no liquid or no gas flows through the knife, the measuring element e is in the
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wall p rests, while according to FIG. 3 in this position the measuring element e is supported on the housing wall. Depending on the amount of liquid or gas flowing through the knife, in the knives according to FIGS. 1 and 2 the plate i with the axis f and the measuring element e is raised more or less until it reaches the recess I of the housing a with a certain flow . The upward movement of the measuring element e stops here, since in this case the disk i is lifted out of the actual through-flow channel.
The rotary movement of the impeller e generated by the flow is transmitted via the axis' and the gear train t to the counter q and the vertical movement via the disk n to the pointer train o. The pointer o can also be connected to or replaced by a writing device.
In the knife according to FIG. 3, the measuring element e is raised with increasing flow rate until the difference between the static pressures in front of and behind the measuring element or in front of and behind the hemispherical parts s results in a limitation of the upward movement. Here, too, the rotary movement and the vertical movement of the impeller are transmitted to a counter or a pointer or visual drive mechanism.
PATENT CLAIMS:
1. Woltmann knife for gases, vapors or liquids with a vertical axis of the measuring element, characterized in that the measuring element is axially displaceable so that when the medium to be measured flows through the measuring chamber, the measuring element is raised more or less depending on the amount flowing through and This means that there is no need to attach track bearings, and at the same time the height of the measuring element is a measure of the amount flowing through.